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JP7407098B2 - Tire load prediction system, tire load prediction program, and tire load prediction method - Google Patents

Tire load prediction system, tire load prediction program, and tire load prediction method Download PDF

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JP7407098B2
JP7407098B2 JP2020187996A JP2020187996A JP7407098B2 JP 7407098 B2 JP7407098 B2 JP 7407098B2 JP 2020187996 A JP2020187996 A JP 2020187996A JP 2020187996 A JP2020187996 A JP 2020187996A JP 7407098 B2 JP7407098 B2 JP 7407098B2
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Description

本発明は、空気入りタイヤの荷重を予測するタイヤ荷重予測システム、タイヤ荷重予測プログラムおよびタイヤ荷重予測方法に関する。 The present invention relates to a tire load prediction system, a tire load prediction program, and a tire load prediction method for predicting the load of a pneumatic tire.

従来より、空気入りタイヤ(以下、タイヤという)内に配置した加速度センサの時系列波形を用いて、タイヤの接地時間比(CTR:Contact Time Ratio;接地長を示すパラメータ)を算出し、これに基づいてタイヤの荷重を推定する技術が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, the time-series waveform of an acceleration sensor placed inside a pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire) has been used to calculate the tire's contact time ratio (CTR: a parameter indicating the length of contact). A technique has been proposed for estimating the tire load based on the above (Patent Document 1).

特開2017-161477号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-161477

ところが、従来技術では、タイヤの接地長がタイヤの摩耗状態によって変化するため、荷重予測の誤差が大きいという不都合があった。 However, in the conventional technology, the ground contact length of the tire changes depending on the wear state of the tire, so there is a problem that the error in load prediction is large.

また、加速度センサは、低速域では遠心力が小さいため、低速走行が主体の車両では予測が困難であるという難点もあった。 Furthermore, since the centrifugal force of the acceleration sensor is small in a low speed range, it is difficult to make predictions for vehicles that mainly drive at low speeds.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、荷重予測の精度を高めることができ、低速走行が主体の車両についても荷重予測を行うことができるタイヤ荷重予測システム、タイヤ荷重予測プログラムおよびタイヤ荷重予測方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a tire load prediction system and a tire load prediction system that can improve the accuracy of load prediction and can perform load prediction even for vehicles that mainly drive at low speeds. The purpose is to provide a program and tire load prediction method.

本発明の一態様に係るタイヤ荷重予測システムは、タイヤの内部に設けられ、前記タイヤの歪みを検知する歪みセンサを有するセンサユニットと、該センサユニットから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを取得する歪みデータ取得部と、取得された歪みデータを線形変換する線形変換部と、該線形変換部による変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定部と、推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値から、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定部と、推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値から、前記タイヤの接地面に対する前記歪みセンサの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定部と、前記タイヤ接線方向の速度および角速度、前記タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいて前記タイヤの撓みを推定する第4推定部と、推定された前記タイヤの撓みに基づいて前記タイヤに加わる荷重を予測する荷重予測部と、を備えることを要旨とする。 A tire load prediction system according to one aspect of the present invention includes a sensor unit that is provided inside a tire and has a strain sensor that detects strain in the tire, and acquires strain data in a tire tangential direction output from the sensor unit. a linear transformation unit that linearly transforms the acquired strain data; a first estimation unit that estimates tire tangential direction velocity and angular velocity based on the transformation result by the linear transformation unit; a second estimator that estimates the tire radial speed from the tire tangential speed and angular velocity; and a second estimator that estimates the tire radial speed from the tire tangential speed and angular velocity; and a third estimation unit that estimates a speed in the θ angular direction corresponding to the angle, and estimates a deflection of the tire based on the speed in the tangential direction of the tire, the angular velocity, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angular direction. The gist of the present invention is to include a fourth estimation section and a load prediction section that predicts a load applied to the tire based on the estimated deflection of the tire.

このような構成によれば、荷重予測の精度を高めることができる。 According to such a configuration, the accuracy of load prediction can be improved.

また、前記第4推定部は、前記タイヤ接線方向の速度、前記タイヤ径方向の速度および前記θ角方向の速度に基づいて、前記タイヤの変形プロファイルを推定し、前記タイヤの撓みに相当する特徴量を抽出して、前記タイヤの撓みを推定するようにできる。 Further, the fourth estimating unit estimates a deformation profile of the tire based on the speed in the tire tangential direction, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angle direction, and estimates a deformation profile of the tire corresponding to the deflection of the tire. The amount can be extracted to estimate the deflection of the tire.

これにより、荷重予測の精度を一層高めることができる。 Thereby, the accuracy of load prediction can be further improved.

また、前記線形変換部は、次式 In addition, the linear conversion section is configured using the following formula

Figure 0007407098000001
Figure 0007407098000001

但し、ω:平均角速度 a:角速度倍率 ε:歪み
を用いて前記歪みデータを線形変換するようにできる。これにより、精度を高めた荷重予測を実現できる。
However, the distortion data can be linearly transformed using ω 0 : average angular velocity a 1 : angular velocity magnification ε: distortion. This makes it possible to achieve highly accurate load prediction.

また、前記第1推定部は、取得されたデータに関して次式 Further, the first estimator calculates the following equation regarding the acquired data:

Figure 0007407098000002
Figure 0007407098000002

但し、vT0:平均接線方向速度 a:接線方向速度倍率
を用いて線形変換を施すことで、接線方向速度を推定するようにできる。これにより、精度を高めた荷重予測を実現できる。
However, the tangential velocity can be estimated by performing linear transformation using v T0 : average tangential velocity a 2 : tangential velocity magnification. This makes it possible to achieve highly accurate load prediction.

本発明の他の態様に係るタイヤ荷重予測プログラムは、タイヤの内側面または内部に設けられる歪みセンサから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを取得する歪みデータ取得ステップと、取得された歪みデータを線形変換する線形変換ステップと、変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定ステップと、推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値に基づいて、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定ステップと、推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値に基づいて、前記タイヤの接地面に対する前記歪みセンサの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定ステップと、前記タイヤ接線方向の速度および角速度、前記タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいて前記タイヤの撓みを推定する第4推定ステップと、推定された前記タイヤの撓みに基づいて前記タイヤに加わる荷重を予測する荷重予測ステップと、を有し、タイヤ荷重予測システムが備えるCPUで実行されることを要旨とする。 A tire load prediction program according to another aspect of the present invention includes a strain data acquisition step of acquiring strain data in a tire tangential direction output from a strain sensor provided on the inner surface or inside of the tire; a linear transformation step for performing linear transformation; a first estimation step for estimating the tire tangential velocity and angular velocity based on the transformation results; a second estimation step of estimating the speed; and a third estimation step of estimating the speed in the θ angular direction corresponding to the angle of the strain sensor with respect to the ground contact surface of the tire, based on the estimated tire tangential acceleration and angular velocity values. an estimating step; a fourth estimating step of estimating the deflection of the tire based on the tire tangential speed and angular velocity, the tire radial speed, and the θ angular direction speed; and a load prediction step of predicting the load applied to the tire based on the tire load prediction system, and is executed by a CPU included in the tire load prediction system.

これにより、荷重予測の精度を高めることができる。 Thereby, the accuracy of load prediction can be improved.

また、前記第4推定ステップは、前記タイヤ接線方向の速度、前記タイヤ径方向の速度および前記θ角方向の速度に基づいて、前記タイヤの変形プロファイルを推定し、前記タイヤの撓みに相当する特徴量を抽出して、前記タイヤの撓みを推定するようにできる。 Further, in the fourth estimation step, a deformation profile of the tire is estimated based on the speed in the tire tangential direction, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angle direction, and a characteristic corresponding to the deflection of the tire is estimated. The amount can be extracted to estimate the deflection of the tire.

これにより、荷重予測の精度を一層高めることができる。 Thereby, the accuracy of load prediction can be further improved.

本発明の他の態様に係るタイヤ荷重予測方法は、タイヤの内側面または内部に設けられる歪みセンサから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを取得する歪みデータ取得過程と、取得された歪みデータを線形変換する線形変換過程と、変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定過程と、推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値に基づいて、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定過程と、推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値に基づいて、前記タイヤの接地面に対する前記歪みセンサの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定過程と、前記タイヤ接線方向の速度および角速度、前記タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいて前記タイヤの撓みを推定する第4推定過程と、推定された前記タイヤの撓みに基づいて前記タイヤに加わる荷重を予測する荷重予測過程と、を有することを要旨とする。 A tire load prediction method according to another aspect of the present invention includes a strain data acquisition process of acquiring strain data in the tire tangential direction output from a strain sensor provided on the inner surface or inside of the tire; A linear conversion process for linear conversion; a first estimation process for estimating the tire tangential speed and angular velocity based on the conversion results; a second estimation step of estimating the speed; and a third estimation step of estimating the speed in the θ angular direction corresponding to the angle of the strain sensor with respect to the ground contact surface of the tire, based on the estimated tire tangential acceleration and angular velocity values. an estimation step; a fourth estimation step of estimating the deflection of the tire based on the tire tangential velocity and angular velocity, the tire radial velocity, and the θ angular velocity; and the estimated tire deflection. and a load prediction process of predicting a load applied to the tire based on the load prediction process.

これにより、荷重予測の精度を高めることができる。 Thereby, the accuracy of load prediction can be improved.

また、前記第4推定過程は、前記タイヤ接線方向の速度、前記タイヤ径方向の速度および前記θ角方向の速度に基づいて、前記タイヤの変形プロファイルを推定し、前記タイヤの撓みに相当する特徴量を抽出して、前記タイヤの撓みを推定するようにできる。 The fourth estimation step may include estimating a deformation profile of the tire based on the speed in the tangential direction of the tire, the speed in the radial direction of the tire, and the speed in the θ angle direction, The amount can be extracted to estimate the deflection of the tire.

これにより、荷重予測の精度を一層高めることができる。 Thereby, the accuracy of load prediction can be further improved.

本発明によれば、荷重予測の精度を高めることができ、低速走行が主体の車両についても荷重予測を行うことができるタイヤ荷重予測システム、タイヤ荷重予測プログラムおよびタイヤ荷重予測方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a tire load prediction system, a tire load prediction program, and a tire load prediction method that can improve the accuracy of load prediction and can perform load prediction even for vehicles that mainly drive at low speeds. can.

実施形態に係るタイヤ荷重予測システムの概略構成を示す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows the schematic structure of the tire load prediction system based on embodiment. 実施形態に係るタイヤ荷重予測システムの機能構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing a functional configuration of a tire load prediction system according to an embodiment. 実施形態に係るタイヤ荷重予測システムの説明で用いる座標系の定義を示す説明図(a)~(d)である。FIGS. 2A to 2D are explanatory diagrams (a) to (d) showing definitions of coordinate systems used in the explanation of the tire load prediction system according to the embodiment. 実施形態に係るタイヤ荷重予測システムで実行されるタイヤ荷重予測処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the processing procedure of tire load prediction processing performed by the tire load prediction system concerning an embodiment. 接線歪みと時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between tangential distortion and time. 角速度と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between angular velocity and time. 接線速度と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between tangential velocity and time. 接線方向速度の推定原理の説明に用いる説明図(a)~(c)である。FIGS. 3A to 4C are explanatory diagrams used to explain the principle of estimating tangential velocity. FIGS. センサ角度と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between sensor angle and time. X座標速度と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between X-coordinate speed and time. Z座標速度と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between Z coordinate speed and time. X座標変位と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between X-coordinate displacement and time. Z座標変位と時間の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between Z coordinate displacement and time. タイヤの撓み推定の状況を示すグラフである。It is a graph which shows the situation of tire deflection estimation. タイヤの撓み率推定と荷重の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between tire deflection rate estimation and load.

図1および図2を参照して、本発明の実施形態に係るタイヤ荷重予測システムS1について説明する。 A tire load prediction system S1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。 In addition, in the description of the following drawings, the same or similar parts are given the same or similar symbols. However, it should be noted that the drawings are schematic and the ratio of each dimension may differ from the actual one.

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Therefore, specific dimensions etc. should be determined with reference to the following explanation. Furthermore, it goes without saying that the drawings include portions with different dimensional relationships and ratios.

(タイヤ荷重予測システムの概略構成)
図1の概略構成図を参照して、実施形態に係るタイヤ荷重予測システムS1の概略構成について説明する。
(Schematic configuration of tire load prediction system)
A schematic configuration of a tire load prediction system S1 according to an embodiment will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG. 1.

ここで、本実施形態に係るタイヤ荷重予測システムS1は、従来の加速度センサに代えて、歪みセンサSNを用い、その1軸(周方向)のデータからタイヤのプロファイル、撓みを推定し、荷重を予測するアルゴリズム(詳細については後述する)に則っている。 Here, the tire load prediction system S1 according to the present embodiment uses a strain sensor SN instead of a conventional acceleration sensor, estimates the tire profile and deflection from the data in one axis (circumferential direction), and calculates the load. This is based on a prediction algorithm (details will be described later).

タイヤ荷重予測システムS1は、空気入りタイヤ(以下、単にタイヤと呼称する)10側に設けられるセンサユニットSUと、無線回線N1を介してセンサユニットSUから取得した情報を処理する処理装置(車載器(ECU)等)200とから構成される。 The tire load prediction system S1 includes a sensor unit SU provided on a pneumatic tire (hereinafter simply referred to as a tire) 10, and a processing device (on-vehicle device) that processes information acquired from the sensor unit SU via a wireless line N1. (ECU) etc.) 200.

図1では、リムホイール90に組み付けられたタイヤ10のタイヤ幅方向に沿った断面形状が示されている。 FIG. 1 shows a cross-sectional shape of a tire 10 assembled to a rim wheel 90 along the tire width direction.

また、トレッド部20は、図示しない車両に装着されたタイヤ10が路面を転動する際に路面と接する部分である。トレッド部20には、車両の種別及び要求される性能に応じたトレッドパターンが形成される。 Further, the tread portion 20 is a portion that comes into contact with a road surface when the tire 10 mounted on a vehicle (not shown) rolls on the road surface. The tread portion 20 is formed with a tread pattern depending on the type of vehicle and required performance.

そして、タイヤ荷重予測システムS1を適用可能なタイヤ10の内面10aには、タイヤ10の歪みを検出する1軸の歪みセンサSNを備えるセンサユニットSUが設けられている。 A sensor unit SU including a uniaxial strain sensor SN for detecting strain in the tire 10 is provided on the inner surface 10a of the tire 10 to which the tire load prediction system S1 can be applied.

なお、本実施形態には直接関係しないが、センサユニットSUは、歪みの他に温度情報等を取得できるようにしてもよい。 Although not directly related to this embodiment, the sensor unit SU may be configured to be able to acquire temperature information and the like in addition to distortion.

図1に示す構成例では、センサユニットSUは、トレッド部20と対向する内面10aに設けられている。より具体的には、センサユニットSUは、リムホイール90に組み付けられた空気入りタイヤ10の内部空間に充填された空気などの気体の漏れを防止するインナーライナー(図示省略)の表面に取り付けられる。 In the configuration example shown in FIG. 1, the sensor unit SU is provided on the inner surface 10a facing the tread portion 20. More specifically, the sensor unit SU is attached to the surface of an inner liner (not shown) that prevents leakage of gas such as air filled in the internal space of the pneumatic tire 10 assembled to the rim wheel 90.

センサユニットSUは、車両に装着される各タイヤ10に設けられることが好ましい。車両の安全性確保には各タイヤ10の荷重等を監視することが望ましいためである。 It is preferable that the sensor unit SU is provided in each tire 10 mounted on the vehicle. This is because it is desirable to monitor the load on each tire 10 to ensure vehicle safety.

また、センサユニットSUは、必ずしもタイヤ10の内側面に貼付されていなくてもよく、例えば、センサユニットSUの一部または全部がタイヤ10の内部に埋設される構成としてもよい。 Further, the sensor unit SU does not necessarily have to be attached to the inner surface of the tire 10, and for example, a part or all of the sensor unit SU may be buried inside the tire 10.

(タイヤ荷重予測システムの機能構成)
図2の機能ブロック図に示すように、センサユニットSUは、タイヤ10の歪みを検出する1軸の歪みセンサSNと、処理装置200に検出データを送信する送信器101と、歪みセンサSNおよび送信器101に給電するバッテリ102とを備える。
(Functional configuration of tire load prediction system)
As shown in the functional block diagram of FIG. 2, the sensor unit SU includes a uniaxial strain sensor SN that detects the strain of the tire 10, a transmitter 101 that transmits detected data to the processing device 200, a strain sensor SN and a transmitter. A battery 102 that supplies power to the device 101 is provided.

一方、処理装置200は、センサユニットSUから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを通信部201を介して取得する歪みデータ取得部202を備える。 On the other hand, the processing device 200 includes a strain data acquisition unit 202 that acquires strain data in the tire tangential direction output from the sensor unit SU via the communication unit 201.

また、取得された歪みデータを格納する不揮発性メモリ等で構成される格納部203を備える。 It also includes a storage unit 203 made up of a nonvolatile memory or the like that stores the acquired distortion data.

また、取得された歪みデータを線形変換するCPU250等で構成される線形変換部251を備える。 It also includes a linear conversion section 251 configured with a CPU 250 and the like that linearly converts the acquired distortion data.

さらに、線形変換部251による変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定部252を備える。 Furthermore, a first estimator 252 is provided that estimates the tire tangential direction velocity and angular velocity based on the conversion result by the linear converter 251 .

また、推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値から、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定部253を備える。 The second estimator 253 also includes a second estimator 253 that estimates the speed in the tire radial direction from the estimated tire tangential speed and angular velocity values.

また、推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値から、タイヤ10の接地面に対する歪みセンサSNの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定部254を備える。 The third estimator 254 also includes a third estimator 254 that estimates the speed in the θ angle direction corresponding to the angle of the strain sensor SN with respect to the ground contact surface of the tire 10 from the estimated tire tangential direction acceleration and angular speed.

また、タイヤ接線方向の速度および角速度、タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいてタイヤ10の撓みを推定する第4推定部255を備える。 The fourth estimator 255 also includes a fourth estimator 255 that estimates the deflection of the tire 10 based on the tire tangential velocity and angular velocity, the tire radial velocity, and the θ angular velocity.

さらに、推定されたタイヤ10の撓みに基づいてタイヤ10に加わる荷重を予測する荷重予測部256を備える。 Furthermore, it includes a load prediction unit 256 that predicts the load applied to the tire 10 based on the estimated deflection of the tire 10.

なお、線形変換部251、第1推定部252、第2推定部253、第3推定部254、第4推定部255および荷重予測部256は、CPU250と、格納部203等に格納されるOS(オペレーティングシステム)と所定のアプリケーションプログラムとの協働により実現することができる。 Note that the linear conversion section 251, the first estimating section 252, the second estimating section 253, the third estimating section 254, the fourth estimating section 255, and the load predicting section 256 are connected to the CPU 250 and the OS ( This can be realized through cooperation between the operating system (operating system) and a predetermined application program.

また、線形変換部251、第1推定部252、第2推定部253、第3推定部254、第4推定部255および荷重予測部256で行われる処理等の詳細については後述する。 Further, details of the processing performed by the linear conversion section 251, the first estimating section 252, the second estimating section 253, the third estimating section 254, the fourth estimating section 255, and the load predicting section 256 will be described later.

(タイヤ荷重予測処理について)
図3~図15を参照して、タイヤ荷重予測システムS1で実行されるタイヤ荷重予測処理の処理手順等について説明する。
(About tire load prediction processing)
With reference to FIGS. 3 to 15, the processing procedure and the like of the tire load prediction process executed by the tire load prediction system S1 will be described.

タイヤ荷重予測処理の処理手順を説明するに先立って、本実施形態に係るタイヤ荷重予測システムS1で用いる座標系の定義を図3(a)~(d)に示す。 Before explaining the processing procedure of the tire load prediction process, the definition of the coordinate system used in the tire load prediction system S1 according to the present embodiment is shown in FIGS. 3(a) to 3(d).

ここで、Rは径方向(Radial)、Tは接線方向(Tangential)または周方向(Circumferential)である。 Here, R is a radial direction, and T is a tangential direction or a circumferential direction.

また、R,T座標系は、歪みセンサSNに固定されたオブジェクト座標系(ローカル座標系)である。 Further, the R, T coordinate system is an object coordinate system (local coordinate system) fixed to the strain sensor SN.

一方、x,zは、空間に固定されたグローバル座標系である。また、aは加速度、vは速度、uは変位を示す。さらに、ωは歪みセンサSNの角速度、θは歪みセンサSNの角度を示す。 On the other hand, x and z are a global coordinate system fixed in space. Further, a represents acceleration, v represents velocity, and u represents displacement. Furthermore, ω represents the angular velocity of the strain sensor SN, and θ represents the angle of the strain sensor SN.

図4は、タイヤ荷重予測システムS1で実行されるタイヤ荷重予測処理の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the tire load prediction process executed by the tire load prediction system S1.

この処理が開始されると、ステップS10で、タイヤ接線方向の歪みデータを取得して、ステップS11に移行する。 When this process is started, in step S10, strain data in the tire tangential direction is acquired, and the process moves to step S11.

ステップS11では、取得した歪みデータを線形変換してステップS12に移行する。 In step S11, the acquired distortion data is linearly transformed and the process moves to step S12.

ステップS12では、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定処理を行ってからステップS13に移行する。 In step S12, a first estimation process is performed to estimate the tire tangential speed and angular velocity, and then the process moves to step S13.

ステップS13では、タイヤ接線方向の速度および角速度に基づいて、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定処理を実行して、ステップS14に移行する。 In step S13, a second estimation process for estimating the speed in the tire radial direction is performed based on the speed in the tire tangential direction and the angular velocity, and the process moves to step S14.

ステップS14では、θ角方向の速度を推定する第3推定処理を実行して、ステップS15に移行する。 In step S14, a third estimation process for estimating the velocity in the θ angle direction is executed, and the process moves to step S15.

タイヤ接線方向の速度、角速度、タイヤ径方向の速度およびθ角方向の速度に基づいて、タイヤ10の撓みを推定する第4推定処理を実行して、ステップS16に移行する。 A fourth estimation process for estimating the deflection of the tire 10 is executed based on the speed in the tire tangential direction, the angular speed, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angular direction, and the process moves to step S16.

ステップS16では、タイヤ10の撓みに基づいて、タイヤ10に加わる荷重を予測して処理を終了する。 In step S16, the load applied to the tire 10 is predicted based on the deflection of the tire 10, and the process ends.

(2軸加速度を用いた荷重の推定方法について)
ここで、比較対象に係る2軸加速度を用いた荷重の推定方法について簡単に説明する。
(About load estimation method using biaxial acceleration)
Here, a method for estimating a load using biaxial acceleration related to a comparison target will be briefly described.

まず、物理的には、ある物体(剛体)の2次元での運動を追従し軌跡を求める計算は3自由度であり、タイヤの荷重を2軸加速度を用いて推定するためには、「R方向」、「T方向」、「θ方向」の3軸のデータが必要である。 First, physically, calculations that follow the two-dimensional motion of an object (rigid body) to find a trajectory have three degrees of freedom, and in order to estimate the tire load using two-axis acceleration, "R Data on three axes are required: "direction", "T direction", and "θ direction".

そのため、タイヤ内の軌跡は、殆ど円運動だと仮定し、2軸(R,T)方向の加速度を計測し、角速度は計算によって推定した上で、軌跡を求める処理を行っていた。 Therefore, the trajectory inside the tire is assumed to be mostly circular motion, the acceleration in the two axes (R, T) directions is measured, the angular velocity is estimated by calculation, and then the trajectory is determined.

本発明者は鋭意研究の結果、上述の処理を1軸の歪みセンサSNで実現するために、1軸の計測データから如何にして3軸(「R方向」、「T方向」、「θ方向」)のデータを推定するかについての手法(アルゴリズム)を新たに開発した。 As a result of intensive research, the present inventor has determined how to calculate the three axes ("R direction", "T direction", "θ direction") from the one axis measurement data in order to realize the above processing with the one axis strain sensor SN. We have developed a new method (algorithm) for estimating the data of

(本発明における荷重の予測方法について)
本発明における荷重の予測方法では、まず、計測された歪みデータを線形変換し、T方向速度、角速度の値を推定する。
(About the load prediction method in the present invention)
In the load prediction method according to the present invention, first, measured strain data is linearly transformed to estimate values of T-direction velocity and angular velocity.

次いで、この2つの推定値からR方向加速度を推定する。そして、R方向加速度は、積分により、R方向速度とすることで、「R方向速度」、「T方向速度」、「θ方向角速度」の3軸分のデータを求めることができる。そして、これらのデータを用いることで、軌跡の計算が可能となる。 Next, the R direction acceleration is estimated from these two estimated values. Then, by integrating the R-direction acceleration to the R-direction velocity, it is possible to obtain data for three axes: "R-direction velocity," "T-direction velocity," and "θ-direction angular velocity." By using these data, it becomes possible to calculate the trajectory.

以下に計算方法の詳細を手順に沿って説明する。 The details of the calculation method will be explained step by step below.

なお、ここでは説明の都合上、図5に示すサンプルデータを用いるものとする。これは、FEM解析によって得られたデータであり、タイヤ種は「11R22.5M801」である。 Note that for convenience of explanation, sample data shown in FIG. 5 will be used here. This is data obtained by FEM analysis, and the tire type is "11R22.5M801."

また、このデータは、歪みセンサSNで計測されるタイヤ内面での歪みデータであり、以降ε(t)と表記する。 Moreover, this data is strain data on the inner surface of the tire measured by the strain sensor SN, and is hereinafter expressed as ε(t).

[角速度の推定]
まず、接線方向歪みから角速度を計算する過程について説明する。
[Estimation of angular velocity]
First, the process of calculating angular velocity from tangential strain will be explained.

計測されたデータに関して以下の式(数1)で線形変換を施すことで、角速度が推定される。 The angular velocity is estimated by linearly transforming the measured data using the following equation (Equation 1).

Figure 0007407098000003
Figure 0007407098000003

ただし、ωとaは、それぞれ平均角速度と角速度倍率を示すパラメータである。 However, ω 0 and a 1 are parameters indicating the average angular velocity and the angular velocity magnification, respectively.

なお、ωはタイヤの回転周期から求められる1周時間(ORT:OneRotationalTime)を用いて以下の式(数2)で求める。 Note that ω 0 is determined by the following formula (Equation 2) using one rotation time (ORT: One Rotational Time) determined from the rotation period of the tire.

Figure 0007407098000004
Figure 0007407098000004

また、aは実験値等から学習するか、或いは試行錯誤するなどして決定する。なお、非線形な変換を用いるようにしてもよい。 Further, a1 is determined by learning from experimental values or by trial and error. Note that nonlinear transformation may be used.

図6として、推定した角速度のグラフを示す。 FIG. 6 shows a graph of the estimated angular velocity.

[角速度の推定原理]
タイヤ10は、接地端付近の領域では大きな曲げ変形が発生し、タイヤ内面での大きな圧縮歪みが発生する。
[Angular velocity estimation principle]
In the tire 10, large bending deformation occurs in a region near the ground contact edge, and large compressive strain occurs on the inner surface of the tire.

また、大きな曲げ変形により曲率が大きくなり、歪みセンサSN自体の角速度が大きくなると考えられる。 Further, it is considered that the curvature increases due to large bending deformation, and the angular velocity of the strain sensor SN itself increases.

反対に、車軸直下付近では、曲げ変形が緩和され、圧縮歪みが小さくなり(引張力になる)、また、曲率が小さくなることで歪みセンサSN自体の角速度も小さくなると考えられる。 On the contrary, in the vicinity directly below the axle, bending deformation is relaxed, compressive strain is reduced (becomes tensile force), and the angular velocity of the strain sensor SN itself is considered to be reduced due to the reduced curvature.

このことから、圧縮歪みと歪みセンサSNの角速度に相関があり、ここでは線形であると仮定した。 From this, it is assumed that there is a correlation between the compressive strain and the angular velocity of the strain sensor SN, and that it is linear here.

[接線方向速度の推定]
次に、接線方向歪みから接線方向速度を計算する過程について説明する。
[Estimation of tangential velocity]
Next, a process of calculating tangential velocity from tangential strain will be explained.

計測されたデータに関して以下の式(数3)で線形変換を施すことで、接線方向速度が推定される。 The tangential velocity is estimated by performing linear transformation on the measured data using the following equation (Equation 3).

Figure 0007407098000005
Figure 0007407098000005

ただし、vT0とa、それぞれ平均接線方向速度と接線方向速度倍率を示すパラメータである。 However, v T0 and a 2 are parameters indicating the average tangential velocity and the tangential velocity magnification, respectively.

なお、vT0は、タイヤの回転周期から求められる1周時間(ORT:OneRotationalTime)、タイヤ半径Rを用いて以下の式(数4)で求める。 Note that v T0 is determined by the following formula (Equation 4) using one rotation time (ORT: One Rotational Time) determined from the rotation period of the tire and the tire radius R.

Figure 0007407098000006
Figure 0007407098000006

また、aは実験値等から学習するか、試行錯誤するなどして決定する。なお、非線形な変換を用いるようにしてもよい。 Further, a2 is determined by learning from experimental values or by trial and error. Note that nonlinear transformation may be used.

図7として、推定した接線方向速度のグラフを示す。 FIG. 7 shows a graph of the estimated tangential velocity.

「接線方向速度の推定原理」
転動しているタイヤ10を図8(a)に示すように、微小サンプリング時間間隔△tごとに空間を区切ると仮定する。
"Principle of estimating tangential velocity"
Assume that the rolling tire 10 is divided into spaces at minute sampling time intervals Δt, as shown in FIG. 8(a).

ここで、タイヤ10の変形前の状態(タイヤが宙に浮いて回転している)の場合、時間依存しない半径R、角速度ωとすると、微小時間で進む距離はRω△tと書ける(図8(b)参照)。 Here, when the tire 10 is in the state before deformation (the tire is floating in the air and rotating), assuming a time-independent radius R 0 and an angular velocity ω 0 , the distance traveled in a minute time is R 0 ω 0 △t (See Figure 8(b)).

一方で、タイヤ10が接地し変形が発生している場合、半径と角速度は時間の関数となり、それぞれR(t),θ’(t)と表される。この時、微小時間で進む距離はR(t)θ’(t)△tと書ける(図8(c)参照)。 On the other hand, when the tire 10 is in contact with the ground and is deformed, the radius and angular velocity are functions of time, and are expressed as R(t) and θ'(t), respectively. At this time, the distance traveled in a minute time can be written as R(t)θ'(t)Δt (see FIG. 8(c)).

歪みの定義は、元の長さに対してどの程度伸縮したかであるため、タイヤ10の周方向歪みは、以下の式(数5)で表される。 Since distortion is defined as the extent to which it has expanded or contracted relative to its original length, the circumferential distortion of the tire 10 is expressed by the following equation (Equation 5).

Figure 0007407098000007
Figure 0007407098000007

ここで、歪みセンサSNが円運動していると仮定すると、接線方向速度v(t)は以下の式(数6)で書ける。 Here, assuming that the strain sensor SN is in circular motion, the tangential velocity v T (t) can be written by the following equation (Equation 6).

Figure 0007407098000008
Figure 0007407098000008

これを数6のε(t)の式に代入して、数7が得られる。 By substituting this into the expression for ε(t) in Equation 6, Equation 7 is obtained.

Figure 0007407098000009
Figure 0007407098000009

ここで、Rωが時間依存しない固定値であることから、v(t)とε(t)が線形変換の関係になっていることが分かる。 Here, since R 0 ω 0 is a fixed value that does not depend on time, it can be seen that v T (t) and ε(t) are in a linear transformation relationship.

[径方向加速度・速度の推定]
歪みセンサSNが円運動していると仮定すると、理論的に以下の式(数8)の計算で推定される。
[Estimation of radial acceleration/velocity]
Assuming that the strain sensor SN is moving in a circular motion, it can be theoretically estimated by calculating the following equation (Equation 8).

Figure 0007407098000010
Figure 0007407098000010

また、推定値を以下の式(数9)で時間積分することで、径方向の速度が計算される。 Further, the velocity in the radial direction is calculated by time-integrating the estimated value using the following equation (Equation 9).

Figure 0007407098000011
Figure 0007407098000011

ただし、a(t)は、事前に中心化などの前処理を伴うことがある。また、vR0は初期値で任意の値に設定する。 However, a R (t) may involve preprocessing such as centering in advance. Further, v R0 is set to an arbitrary value as an initial value.

[座標変換]
ここで、推定した径方向速度v(t)、接線方向速度v(t)を推定した角速度ω(t)を用いて、R,T座標系からX,Z座標系に変換を実施する。
[Coordinate transformation]
Here, the R, T coordinate system is transformed into the X, Z coordinate system using the estimated radial velocity v R (t) and the angular velocity ω(t), which is the estimated tangential velocity v T (t). .

まず、角速度ω(t)を積分し、角度θ(t)を次式(数10)で算出する。 First, the angular velocity ω(t) is integrated, and the angle θ(t) is calculated using the following equation (Equation 10).

Figure 0007407098000012
Figure 0007407098000012

ただし、ω(t)は平均が2πになるように調整する等の前処理を実施する場合がある。 初期値θは、0や-πなど適当な値に設定する。 However, preprocessing such as adjusting ω(t) so that the average becomes 2π may be performed. The initial value θ 0 is set to an appropriate value such as 0 or -π.

図9のグラフに、角度θ(t)の計算結果の例を示す。 The graph of FIG. 9 shows an example of the calculation result of the angle θ(t).

次に、速度の座標変換を行う。 Next, coordinate transformation of velocity is performed.

歪みセンサSNのオブジェクト座標系(R,T)からグローバル座標系(x,z)に以下の式(数11)を用いて計算する。 Calculation is performed from the object coordinate system (R, T) of the strain sensor SN to the global coordinate system (x, z) using the following equation (Equation 11).

Figure 0007407098000013
Figure 0007407098000013

計算した結果例を図10および図11のグラフに示す。 Examples of the calculated results are shown in the graphs of FIGS. 10 and 11.

[変位の推定]
速度を積分し、以下の式(数12)から変位u(t),u(t)を算出する。
[Estimation of displacement]
The velocity is integrated and the displacements u x (t) and u z (t) are calculated from the following formula (Equation 12).

Figure 0007407098000014
Figure 0007407098000014

ただし、v,vは中心化など前処理を伴うこともある。初期値ux0,uz0は任意の値に設定することができる。計算した結果例を図12および図13のグラフに示す。 However, v x and v z may require preprocessing such as centering. The initial values u x0 and u z0 can be set to arbitrary values. Examples of the calculated results are shown in the graphs of FIGS. 12 and 13.

[プロファイル及び撓みの推定]
そして、時間成分を除き変位(u(t),u(t))を2次元平面に図示すると図14に示す軌跡のようになる
この軌跡に対して円をフィッティングして、回帰半径Rfitを求める。
[Profile and deflection estimation]
Then, when the displacement (u x (t), u z (t)) excluding the time component is plotted on a two-dimensional plane, it becomes a trajectory shown in Fig. 14.A circle is fitted to this trajectory to calculate the regression radius R. Find fit .

また、タイヤが撓んだ状態の有効半径Reff(例えば、回帰円の中心からの最小値)を求める。 Furthermore, the effective radius R eff (for example, the minimum value from the center of the regression circle) when the tire is bent is determined.

そして、以下の式(数13)により撓みを算出する。 Then, the deflection is calculated using the following equation (Equation 13).

Figure 0007407098000015
Figure 0007407098000015

なお、荷重予測に使用する特徴量は、撓みd、撓み率d/Rfitの何れであってもよい。 Note that the feature amount used for load prediction may be either the deflection d or the deflection rate d/R fit .

[荷重予測]
次いで、撓みを用いた荷重計算の有効性と、その方法を示す。
[Load prediction]
Next, the effectiveness of load calculation using deflection and its method will be shown.

まず、本発明におけるアルゴリズムを用いて算出した撓み率推定値と荷重の関係を図15に示す。なお、このデータは、同じくFEMを用いて解析を行った例である。 First, FIG. 15 shows the relationship between the estimated deflection rate calculated using the algorithm of the present invention and the load. Note that this data is also an example of analysis performed using FEM.

また、図15において10Aのプロットは通常摩耗したタイヤ、10Bのプロットは中央部が偏摩耗したタイヤを示す。 Further, in FIG. 15, the plot 10A shows a normally worn tire, and the plot 10B shows a tire whose center part is unevenly worn.

このように、上述の車軸の高さから求めた撓みと同様に、線形の関係が得られた。 In this way, a linear relationship was obtained, similar to the deflection determined from the axle height described above.

また、図15に示すように、プロット10A、10Bは殆ど一つのラインに収束していることが分かる。 Moreover, as shown in FIG. 15, it can be seen that the plots 10A and 10B almost converge to one line.

以上述べたように、CTRの短所であった摩耗依存が見られないことから、荷重予測の高精度化を図ることができる。 As described above, since the dependence on wear, which is a disadvantage of CTR, is not observed, it is possible to improve the accuracy of load prediction.

また、実際に荷重予測を行う際は、以下の式(数14)により荷重を算出する。 Furthermore, when actually predicting the load, the load is calculated using the following formula (Equation 14).

Figure 0007407098000016
Figure 0007407098000016

なお、撓み情報に加えて、TPMS情報や摩耗情報なども説明変数に用い、事前に機械学習しパラメータを同定した上で、運用するようにできる。 In addition to the deflection information, TPMS information and wear information can also be used as explanatory variables, and the parameters can be identified through machine learning in advance before operation.

また、基本的には線形重回帰で十分であるが、非線形モデルを用いてもよい。 Furthermore, although linear multiple regression is basically sufficient, a nonlinear model may also be used.

以上述べたように、本実施形態に係るタイヤ荷重予測システムS1によれば、荷重予測の精度を高めることができ、低速走行が主体の車両についても荷重予測を行うことができる。 As described above, according to the tire load prediction system S1 according to the present embodiment, the accuracy of load prediction can be improved, and load prediction can be performed even for vehicles that mainly drive at low speeds.

また、歪センサSNを用いることでタイヤの摩耗状態によらず、タイヤの撓み、荷重を予測することができる。 Further, by using the strain sensor SN, tire deflection and load can be predicted regardless of the wear state of the tire.

以上、本発明のタイヤ荷重予測システムおよびタイヤ荷重予測プログラムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。 Although the tire load prediction system and tire load prediction program of the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto, and the configuration of each part can be modified using any arbitrary structure having similar functions. It can be replaced with the configuration.

例えば、電源(バッテリ)102などの作動条件が満たされるのであれば、本実施の形態における処理装置200が有する処理機能の一部をセンサユニットSU内に搭載するようにしてもよい。 For example, if operating conditions such as power supply (battery) 102 are satisfied, part of the processing functions of processing device 200 in this embodiment may be installed in sensor unit SU.

S1 タイヤ荷重予測システム
SU センサユニット
SN 歪みセンサ
10 空気入りタイヤ(タイヤ)
200 処理装置
202 データ取得部
203 格納部
250 CPU
251 線形変換部
252 第1推定部
253 第2推定部
254 第3推定部
255 第4推定部
256 荷重予測部
S1 Tire load prediction system SU Sensor unit SN Strain sensor 10 Pneumatic tire (tire)
200 Processing device 202 Data acquisition unit 203 Storage unit 250 CPU
251 Linear conversion unit 252 First estimation unit 253 Second estimation unit 254 Third estimation unit 255 Fourth estimation unit 256 Load prediction unit

Claims (8)

タイヤの内部に設けられ、前記タイヤの歪みを検知する歪みセンサを有するセンサユニットと、
該センサユニットから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを取得する歪みデータ取得部と、
取得された歪みデータを線形変換する線形変換部と、
該線形変換部による変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定部と、
推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値から、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定部と、
推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値から、前記タイヤの接地面に対する前記歪みセンサの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定部と、
前記タイヤ接線方向の速度および角速度、前記タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいて前記タイヤの撓みを推定する第4推定部と、
推定された前記タイヤの撓みに基づいて前記タイヤに加わる荷重を予測する荷重予測部と、
を備えるタイヤ荷重予測システム。
a sensor unit provided inside a tire and having a strain sensor that detects distortion of the tire;
a strain data acquisition unit that acquires strain data in a tire tangential direction output from the sensor unit;
a linear transformation unit that linearly transforms the acquired distortion data;
a first estimation unit that estimates a tire tangential direction velocity and an angular velocity based on the conversion result by the linear conversion unit;
a second estimation unit that estimates the speed in the tire radial direction from the estimated tire tangential direction speed and angular velocity;
a third estimation unit that estimates a velocity in the θ angular direction corresponding to the angle of the strain sensor with respect to the ground contact surface of the tire from the estimated tire tangential direction acceleration and angular velocity;
a fourth estimation unit that estimates the deflection of the tire based on the speed and angular velocity in the tire tangential direction, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angular direction;
a load prediction unit that predicts a load to be applied to the tire based on the estimated deflection of the tire;
Tire load prediction system.
前記第4推定部は、前記タイヤ接線方向の速度、前記タイヤ径方向の速度および前記θ角方向の速度に基づいて、前記タイヤの変形プロファイルを推定し、前記タイヤの撓みに相当する特徴量を抽出して、前記タイヤの撓みを推定する請求項1に記載のタイヤ荷重予測システム。 The fourth estimation unit estimates a deformation profile of the tire based on the speed in the tire tangential direction, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angle direction, and calculates a feature amount corresponding to the deflection of the tire. The tire load prediction system according to claim 1, wherein the tire load prediction system extracts and estimates the deflection of the tire. 前記線形変換部は、次式
Figure 0007407098000017
但し、ω:平均角速度 a:角速度倍率 ε:歪み
を用いて前記歪みデータを線形変換する請求項1に記載のタイヤ荷重予測システム。
The linear conversion section has the following formula
Figure 0007407098000017
The tire load prediction system according to claim 1, wherein the distortion data is linearly transformed using ω 0 : average angular velocity a 1 : angular velocity magnification ε: strain.
前記第1推定部は、取得されたデータに関して次式
Figure 0007407098000018
但し、vT0:平均接線方向速度 a:接線方向速度倍率
を用いて線形変換を施すことで、接線方向速度を推定する請求項1に記載のタイヤ荷重予測システム。
The first estimator calculates the following equation regarding the acquired data:
Figure 0007407098000018
The tire load prediction system according to claim 1, wherein the tangential speed is estimated by linear transformation using v T0 : average tangential speed a 2 : tangential speed multiplier.
タイヤの内側面または内部に設けられる歪みセンサから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを取得する歪みデータ取得ステップと、
取得された歪みデータを線形変換する線形変換ステップと、
変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定ステップと、
推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値に基づいて、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定ステップと、
推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値に基づいて、前記タイヤの接地面に対する前記歪みセンサの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定ステップと、
前記タイヤ接線方向の速度および角速度、前記タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいて前記タイヤの撓みを推定する第4推定ステップと、
推定された前記タイヤの撓みに基づいて前記タイヤに加わる荷重を予測する荷重予測ステップと、
を有し、タイヤ荷重予測システムが備えるCPUで実行されるタイヤ荷重予測プログラム。
a strain data acquisition step of acquiring strain data in a tire tangential direction output from a strain sensor provided on the inner surface or inside of the tire;
a linear transformation step of linearly transforming the acquired strain data;
a first estimation step of estimating the tire tangential speed and angular velocity based on the conversion result;
a second estimation step of estimating the speed in the tire radial direction based on the estimated tire tangential direction speed and angular velocity;
a third estimation step of estimating a velocity in the θ angular direction corresponding to the angle of the strain sensor with respect to the ground contact surface of the tire, based on the estimated tire tangential direction acceleration and angular velocity;
a fourth estimation step of estimating the deflection of the tire based on the tire tangential velocity and angular velocity, the tire radial velocity, and the θ angular velocity;
a load prediction step of predicting a load to be applied to the tire based on the estimated deflection of the tire;
A tire load prediction program that is executed by a CPU included in a tire load prediction system.
前記第4推定ステップは、前記タイヤ接線方向の速度、前記タイヤ径方向の速度および前記θ角方向の速度に基づいて、前記タイヤの変形プロファイルを推定し、前記タイヤの撓みに相当する特徴量を抽出して、前記タイヤの撓みを推定する請求項5に記載のタイヤ荷重予測プログラム。 The fourth estimation step estimates a deformation profile of the tire based on the speed in the tire tangential direction, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angle direction, and calculates a feature amount corresponding to the deflection of the tire. The tire load prediction program according to claim 5, wherein the tire load prediction program extracts and estimates the deflection of the tire. タイヤの内側面または内部に設けられる歪みセンサから出力されるタイヤ接線方向の歪みデータを取得する歪みデータ取得過程と、
取得された歪みデータを線形変換する線形変換過程と、
変換結果に基づいて、タイヤ接線方向の速度および角速度を推定する第1推定過程と、
推定されたタイヤ接線方向の速度および角速度の値に基づいて、タイヤ径方向の速度を推定する第2推定過程と、
推定されたタイヤ接線方向の加速度および角速度の値に基づいて、前記タイヤの接地面に対する前記歪みセンサの角度に相当するθ角方向の速度を推定する第3推定過程と、
前記タイヤ接線方向の速度および角速度、前記タイヤ径方向の速度、およびθ角方向の速度に基づいて前記タイヤの撓みを推定する第4推定過程と、
推定された前記タイヤの撓みに基づいて前記タイヤに加わる荷重を予測する荷重予測過程と、
を有するタイヤ荷重予測方法。
a strain data acquisition step of acquiring strain data in a tire tangential direction output from a strain sensor provided on the inner surface or inside of the tire;
a linear transformation process for linearly transforming the acquired strain data;
a first estimation step of estimating the tire tangential velocity and angular velocity based on the conversion result;
a second estimation step of estimating the speed in the tire radial direction based on the estimated tire tangential speed and angular velocity;
a third estimation step of estimating the velocity in the θ angular direction corresponding to the angle of the strain sensor with respect to the ground contact surface of the tire, based on the estimated tire tangential direction acceleration and angular velocity;
a fourth estimation step of estimating the deflection of the tire based on the tire tangential velocity and angular velocity, the tire radial velocity, and the θ angular velocity;
a load prediction step of predicting a load to be applied to the tire based on the estimated deflection of the tire;
A tire load prediction method having the following.
前記第4推定過程は、前記タイヤ接線方向の速度、前記タイヤ径方向の速度および前記θ角方向の速度に基づいて、前記タイヤの変形プロファイルを推定し、前記タイヤの撓みに相当する特徴量を抽出して、前記タイヤの撓みを推定する請求項7に記載のタイヤ荷重予測方法。 In the fourth estimation step, a deformation profile of the tire is estimated based on the speed in the tire tangential direction, the speed in the tire radial direction, and the speed in the θ angle direction, and a feature amount corresponding to the deflection of the tire is estimated. The tire load prediction method according to claim 7, wherein the tire load prediction method is extracted and the deflection of the tire is estimated.
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